c ++ while循环计时器的准确性变化很大

Question

我正在尝试使用 while 循环来创建一个持续测量 3000μs (3 ms) 的计时器，虽然它大部分时间都在工作，但其他时候计时器可能会延迟多达 500μs。为什么会发生这种情况，有没有更精确的方法来制作这样的计时器？

int getTime() {
    chrono::microseconds μs = chrono::duration_cast< chrono::microseconds >(
        chrono::system_clock::now().time_since_epoch() //Get time since last epoch in μs
        );
    return μs.count(); //Return as integer
}

int main()
{
    int target = 3000, difference = 0;
    while (true) {
        int start = getTime(), time = start;
        while ((time-start) < target) {
            time = getTime();
        }
        difference = time - start;
        if (difference - target > 1) { //If the timer wasn't accurate to within 1μs
            cout << "Timer missed the mark by " + to_string(difference - target) + " microseconds" << endl; //Log the delay
        }
    }
    return 0;
}

我希望这段代码记录的延迟始终在 5 微秒左右，但 the console output looks like this。

编辑澄清：我在 Windows 10 Enterprise Build 16299 上运行，但该行为在 Debian 虚拟机上仍然存在。

Answer 1

您还需要考虑其他正在运行的进程。操作系统可能会抢占您的进程以将 CPU 时间分配给其他进程/线程，并且会不确定地将控制权返回给运行此计时器的进程/线程。

当然，当我们考虑实时操作系统或平面调度程序时，这并不是 100% 正确的。但如果您在通用机器上运行，您的代码中可能会出现这种情况。

Answer 2

由于您在 Windows 上运行，RTOS 负责通过 NTP 保持时间，因为 C++ 没有内置函数。查看SetTimer() 函数的此 Windows API：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms644906(v=vs.85).aspx。

如果您想通过 C++ 获得最佳和最高分辨率的时钟，请查看 chrono 库：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include "chrono_io"

int main()
{
    typedef std::chrono::high_resolution_clock Clock;
    auto t1 = Clock::now();
    auto t2 = Clock::now();
    std::cout << t2-t1 << '\n';
}